JP3442937B2 - 地上移動体の非接触給電装置 - Google Patents
地上移動体の非接触給電装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は地上移動体に給電す
る装置に係り、特に負荷の状態に応じて二次側電圧を自
動的に規制するようにした地上移動体の非接触給電装置
に関する。
る装置に係り、特に負荷の状態に応じて二次側電圧を自
動的に規制するようにした地上移動体の非接触給電装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の地上移動体に給電する給電装置を
図面を参照して説明する。図７は同装置の要部を説明す
るための側面視断面図、図８は電気回路図である。図７
に於いて、地上１１に敷設された図外の走行路に地上移
動体３０の走行車輪が転動する図外の走行レールが設け
られており、走行路の側面に給電線路２０を保持する保
持具２１が走行路に設けた基台２２に固定されている。
図面を参照して説明する。図７は同装置の要部を説明す
るための側面視断面図、図８は電気回路図である。図７
に於いて、地上１１に敷設された図外の走行路に地上移
動体３０の走行車輪が転動する図外の走行レールが設け
られており、走行路の側面に給電線路２０を保持する保
持具２１が走行路に設けた基台２２に固定されている。
【０００３】地上移動体３０には前記給電線路２０に対
向してＥ字状鉄心３２が支持座３３を介して車体の長手
方向側面に複数個（図示例では２個）設けられており、
鉄心３２の中央脚部にピックアップコイル３４が巻回さ
れている。
向してＥ字状鉄心３２が支持座３３を介して車体の長手
方向側面に複数個（図示例では２個）設けられており、
鉄心３２の中央脚部にピックアップコイル３４が巻回さ
れている。
【０００４】図８に示すように、給電線路２０は基端が
高周波電源２３に接続され、先端が接続して１個のルー
プ状に形成されており、その中間部分は電流の流れる方
向が互いに逆向となる２本の線路が前記鉄心３２の中央
脚部を挟む両開口部３２Ａに位置するように構成されて
いる。そして、鉄心３２の開口部３２Ａは給電線路２０
及び保持具２１が通過し得る大きさに形成されている。
高周波電源２３に接続され、先端が接続して１個のルー
プ状に形成されており、その中間部分は電流の流れる方
向が互いに逆向となる２本の線路が前記鉄心３２の中央
脚部を挟む両開口部３２Ａに位置するように構成されて
いる。そして、鉄心３２の開口部３２Ａは給電線路２０
及び保持具２１が通過し得る大きさに形成されている。
【０００５】高周波電源２３から給電線路２０に高周波
電流を流すと、給電線路２０を一次側とし、ピックアッ
プコイル３４を二次側とする電磁誘導作用によりピック
アップコイル３４に誘導電圧が発生する。この電圧によ
り発生した交流電圧が整流回路３５、定電圧出力装置３
６を経て所定の電圧に変換され、地上移動体３０の駆動
モータ等の負荷３７に供給される。これにより地上移動
体３０が走行中に給電線路２０に非接触で給電されるよ
うになっている。図中３８はピックアップコイル３４と
共振する共振コンデンサ、Ａは共振回路である。また２
４は一次側に設けた同調コンデンサで、給電線路２０の
長さが短いときにはこれを省略することもできる。
電流を流すと、給電線路２０を一次側とし、ピックアッ
プコイル３４を二次側とする電磁誘導作用によりピック
アップコイル３４に誘導電圧が発生する。この電圧によ
り発生した交流電圧が整流回路３５、定電圧出力装置３
６を経て所定の電圧に変換され、地上移動体３０の駆動
モータ等の負荷３７に供給される。これにより地上移動
体３０が走行中に給電線路２０に非接触で給電されるよ
うになっている。図中３８はピックアップコイル３４と
共振する共振コンデンサ、Ａは共振回路である。また２
４は一次側に設けた同調コンデンサで、給電線路２０の
長さが短いときにはこれを省略することもできる。
【０００６】前記した給電装置に於ては、地上移動体の
駆動モータが停止する等負荷が軽負荷又は無負荷に近い
状態になると、これに応じてピックアップコイルの両端
に発生する電圧が大きくなる。従って、ピックアップコ
イルに連なる整流回路、定電圧装置等に過電圧が印加さ
れ前記装置に設けられた半導体素子が破壊される等の問
題点があった。
駆動モータが停止する等負荷が軽負荷又は無負荷に近い
状態になると、これに応じてピックアップコイルの両端
に発生する電圧が大きくなる。従って、ピックアップコ
イルに連なる整流回路、定電圧装置等に過電圧が印加さ
れ前記装置に設けられた半導体素子が破壊される等の問
題点があった。
【０００７】前記問題点を解消する手段として、例えば
特表平６−５０６０９９号公報に記載の発明が知られて
いる。前記公報に於いては、一次側給電線路に減少した
負荷を与えることを防止する手段を設けている。そして
前記手段として次の５つの実施例が記載されている。ま
ず第１の実施例は、ピックアップコイルに並列接続され
た共振コンデンサの電圧を直流電圧に変換し、この変換
された直流電圧と別個に設けられた電源基準電圧とを比
較し、この比較結果によりスイッチをオン・オフさせ負
荷に供給される電圧が所定の範囲に維持するように構成
されている。
特表平６−５０６０９９号公報に記載の発明が知られて
いる。前記公報に於いては、一次側給電線路に減少した
負荷を与えることを防止する手段を設けている。そして
前記手段として次の５つの実施例が記載されている。ま
ず第１の実施例は、ピックアップコイルに並列接続され
た共振コンデンサの電圧を直流電圧に変換し、この変換
された直流電圧と別個に設けられた電源基準電圧とを比
較し、この比較結果によりスイッチをオン・オフさせ負
荷に供給される電圧が所定の範囲に維持するように構成
されている。
【０００８】第２の実施例は、一次側給電線路とピック
アップコイルとの間にスイッチを有する付加コイルを配
置し、ピックアップコイルの電圧が高くなるとスイッチ
をオンし、低くなるとオフし、一次側給電線路とピック
アップコイルとの相互インダクタンスを変化させ、ピッ
クアップコイルの電圧を所定の範囲に維持している。
アップコイルとの間にスイッチを有する付加コイルを配
置し、ピックアップコイルの電圧が高くなるとスイッチ
をオンし、低くなるとオフし、一次側給電線路とピック
アップコイルとの相互インダクタンスを変化させ、ピッ
クアップコイルの電圧を所定の範囲に維持している。
【０００９】また、第３の実施例は、ピックアップコイ
ルの同調コンデンサにスイッチを並列接続し、スイッチ
のオン・オフによって回路を非共振、共振として一次側
給電線路とピックアップコイルとの間で教授される電力
量を制御するように構成されている。
ルの同調コンデンサにスイッチを並列接続し、スイッチ
のオン・オフによって回路を非共振、共振として一次側
給電線路とピックアップコイルとの間で教授される電力
量を制御するように構成されている。
【００１０】さらに、第４の実施例は、負荷に抵抗とス
イッチを並列接続し、スイッチのオン・オフによって負
荷に軽負荷しかかかっていなくても、ピックアップコイ
ルには常に全負荷がかかるように制御するように構成さ
れている。
イッチを並列接続し、スイッチのオン・オフによって負
荷に軽負荷しかかかっていなくても、ピックアップコイ
ルには常に全負荷がかかるように制御するように構成さ
れている。
【００１１】第５の実施例は、一次側給電線路からピッ
クアップコイルを近づけたり離したりすることで、両者
間で授受される電力量を制御するように構成されてい
る。
クアップコイルを近づけたり離したりすることで、両者
間で授受される電力量を制御するように構成されてい
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た各実施例はいずれも負荷の状態を何らかの方法で検出
することが必要不可欠であり、前記負荷の状態を検出す
るため各実施例とも構成部品点数が多くなり、構成が複
雑で維持保全のために人手を要するという難点がある。
即ち、第１の実施例では、基準電圧電源、スイッチのほ
かコンパレータ等の制御器を、また第２の実施例では付
加コイル、スイッチ、ピックアップコイルの電圧監視装
置等を、さらに第３及び第４の実施例ではスイッチ及び
これの制御手段を、また第５の実施例ではピックアップ
コイルを移動させる構成及び制御装置をそれぞれ必要と
する。
た各実施例はいずれも負荷の状態を何らかの方法で検出
することが必要不可欠であり、前記負荷の状態を検出す
るため各実施例とも構成部品点数が多くなり、構成が複
雑で維持保全のために人手を要するという難点がある。
即ち、第１の実施例では、基準電圧電源、スイッチのほ
かコンパレータ等の制御器を、また第２の実施例では付
加コイル、スイッチ、ピックアップコイルの電圧監視装
置等を、さらに第３及び第４の実施例ではスイッチ及び
これの制御手段を、また第５の実施例ではピックアップ
コイルを移動させる構成及び制御装置をそれぞれ必要と
する。
【００１３】そこで本発明のうち請求項１記載の発明
は、地上移動体が軽負荷又は無負荷になっても給電電圧
を自動的に規制するようにした地上移動体の非接触給電
装置を提供することを目的としている。
は、地上移動体が軽負荷又は無負荷になっても給電電圧
を自動的に規制するようにした地上移動体の非接触給電
装置を提供することを目的としている。
【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の目的に加えて、構成を簡単にして小形軽量化を可能
とした地上移動体の非接触給電装置を提供することを目
的としている。
明の目的に加えて、構成を簡単にして小形軽量化を可能
とした地上移動体の非接触給電装置を提供することを目
的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、地上移
動体が走行する走行路に沿って配設され高周波電流を通
す給電線路を一次側とし、地上移動体に設けられた鉄心
に巻回したピックアップコイルを二次側とし、ピックア
ップコイルの出力端子に共振コンデンサを並列接続して
ピックアップコイルと共振コンデンサとの間に共振回路
を構成するようにし、電磁誘導作用によりピックアップ
コイルを通じて負荷に給電する地上移動体の非接触給電
装置において、前記ピックアップコイルに、前記負荷が
軽負荷になるに伴ってピックアップコイルの電圧が上昇
すると、磁気飽和して自己インダクタンスが低下する可
飽和リアクトルを並列接続することにより、前記負荷が
軽負荷になるに伴って可飽和リアクトルに流れる電流を
増大させて、ピックアップコイルの電圧の上昇を規制す
るようになっていることを特徴としている。
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、地上移
動体が走行する走行路に沿って配設され高周波電流を通
す給電線路を一次側とし、地上移動体に設けられた鉄心
に巻回したピックアップコイルを二次側とし、ピックア
ップコイルの出力端子に共振コンデンサを並列接続して
ピックアップコイルと共振コンデンサとの間に共振回路
を構成するようにし、電磁誘導作用によりピックアップ
コイルを通じて負荷に給電する地上移動体の非接触給電
装置において、前記ピックアップコイルに、前記負荷が
軽負荷になるに伴ってピックアップコイルの電圧が上昇
すると、磁気飽和して自己インダクタンスが低下する可
飽和リアクトルを並列接続することにより、前記負荷が
軽負荷になるに伴って可飽和リアクトルに流れる電流を
増大させて、ピックアップコイルの電圧の上昇を規制す
るようになっていることを特徴としている。
【００１６】請求項２記載の発明は 前記可飽和リアク
トルはトロイダルコイルであることを、特徴としてい
る。
トルはトロイダルコイルであることを、特徴としてい
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して請求項１記
載の発明に係る地上移動体の非接触給電装置（以下、本
発明装置という）の一の実施の形態を説明する。
載の発明に係る地上移動体の非接触給電装置（以下、本
発明装置という）の一の実施の形態を説明する。
【００１８】図１は本発明装置の構成説明図、図２は本
発明装置の電気回路図、図３は同等価回路図、図４はト
ロイダルコイル有無の場合における本発明装置の負荷電
流−負荷電圧特性図及び自己インダクタンス一負荷電流
の特性図、図５はトロイダルコイルの自己インダクタン
ス−負荷電流の特性図で、図４に示す負荷電流−負荷電
圧の特性図を併記している。図６は他の実施態様を説明
する電気回路図である。従来装置と同一部品は同一の符
号を用いている。
発明装置の電気回路図、図３は同等価回路図、図４はト
ロイダルコイル有無の場合における本発明装置の負荷電
流−負荷電圧特性図及び自己インダクタンス一負荷電流
の特性図、図５はトロイダルコイルの自己インダクタン
ス−負荷電流の特性図で、図４に示す負荷電流−負荷電
圧の特性図を併記している。図６は他の実施態様を説明
する電気回路図である。従来装置と同一部品は同一の符
号を用いている。
【００１９】本発明装置は地上移動体３０の電気装備の
みが従来装置と相違する。即ち、ピックアップコイル３
４（図示例では２個が直列接続されている。）の両端に
可飽和リアクトル４０が並列接続されている。其の他の
構成は従来装置と同様である。
みが従来装置と相違する。即ち、ピックアップコイル３
４（図示例では２個が直列接続されている。）の両端に
可飽和リアクトル４０が並列接続されている。其の他の
構成は従来装置と同様である。
【００２０】本発明装置の一次側電気装備は１０ＫＨｚ
の高周波電圧Ｖ１を発生する高周波電源装置２３と、高
周波電源装置２３から出力された高周波電流Ｉ1 が流れ
る給電線路２０とコンデンサを含んでいる。
の高周波電圧Ｖ１を発生する高周波電源装置２３と、高
周波電源装置２３から出力された高周波電流Ｉ1 が流れ
る給電線路２０とコンデンサを含んでいる。
【００２１】地上移動体３０に設けられた二次側電気装
備は、給電線路２０に対して電磁的に結合する２個のピ
ックアップコイル３４と、ピックアップコイル３４の出
力端子にそれぞれ並列接続された共振コンデンサ３８及
び可飽和リアクトル４０と、整流回路３５と定電圧出力
装置３６と負荷３７とを備えている。そして、前記ピッ
クアップコイル３４と共振コンデンサ３８との間に共振
回路Ａが構成されている。
備は、給電線路２０に対して電磁的に結合する２個のピ
ックアップコイル３４と、ピックアップコイル３４の出
力端子にそれぞれ並列接続された共振コンデンサ３８及
び可飽和リアクトル４０と、整流回路３５と定電圧出力
装置３６と負荷３７とを備えている。そして、前記ピッ
クアップコイル３４と共振コンデンサ３８との間に共振
回路Ａが構成されている。
【００２２】前記可飽和リアクトル４０は鉄心に必要な
巻線を施した鉄心リアクトルで、鉄心の非線形性を利用
して前記巻線のインダクタンスを大幅に変えるようにし
たもので、公知のものである。前記鉄心は打抜きコア、
フエライト又はパーマロイ等の環状鉄心が用いられてい
る。
巻線を施した鉄心リアクトルで、鉄心の非線形性を利用
して前記巻線のインダクタンスを大幅に変えるようにし
たもので、公知のものである。前記鉄心は打抜きコア、
フエライト又はパーマロイ等の環状鉄心が用いられてい
る。
【００２３】本実施例の形態に於いては、可飽和リアク
トルとしてトロイダルコイル４０を用いている。トロイ
ダルコイル４０は負荷３７がオフのときにピックアップ
コイル３４の両端に発生する電圧が整流回路３５及び定
電圧出力装置３６に使用される半導体素子が破壊されな
い電圧となるように自己インダクタンスが決められる。
トルとしてトロイダルコイル４０を用いている。トロイ
ダルコイル４０は負荷３７がオフのときにピックアップ
コイル３４の両端に発生する電圧が整流回路３５及び定
電圧出力装置３６に使用される半導体素子が破壊されな
い電圧となるように自己インダクタンスが決められる。
【００２４】次に本発明装置の動作を説明する。トロイ
ダルコイル４０の鉄心の磁束密度をＢ（ガウス）、鉄心
の断面積をＡｅ（cm2 ）、コイルの巻数をＮ（回）、端
子電圧をＶ（ボルト）、周波数をＦ（ヘルツ）とすると
数１に示す関係がある。
ダルコイル４０の鉄心の磁束密度をＢ（ガウス）、鉄心
の断面積をＡｅ（cm2 ）、コイルの巻数をＮ（回）、端
子電圧をＶ（ボルト）、周波数をＦ（ヘルツ）とすると
数１に示す関係がある。
【００２５】
【数１】
【００２６】トロイダルコイル４０にフエライト鉄心を
使用した場合、鉄心の飽和磁束密度が約４２００ガウス
を超えると、トロイダルコイル４０の自己インダクタン
スは減少し、励磁電流が増大し、ピックアップコイル３
４の電圧はほぼ一定値に保たれる。
使用した場合、鉄心の飽和磁束密度が約４２００ガウス
を超えると、トロイダルコイル４０の自己インダクタン
スは減少し、励磁電流が増大し、ピックアップコイル３
４の電圧はほぼ一定値に保たれる。
【００２７】また実負荷が接続されている場合、鉄心が
磁気飽和する飽和電圧以下においてはトロイダルコイル
の自己インダクタンスを大きくとっているため、負荷抵
抗に比べて大きなリアクタンスとなり、励磁電流は僅か
しか流れない。
磁気飽和する飽和電圧以下においてはトロイダルコイル
の自己インダクタンスを大きくとっているため、負荷抵
抗に比べて大きなリアクタンスとなり、励磁電流は僅か
しか流れない。
【００２８】図３は本発明装置の等価回路図で、給電線
路２０の自己インダクタンスをＬ１、ピックアップコイ
ル３４の自己インダクタンスをＬ２、ピックアップコイ
ル３４の給電線路２０との間の相互インダクタンスを
Ｍ、給電線路２０の抵抗をＲ１、ピックアップコイル３
４の抵抗をＲ２、トロイダルコイルの自己インダクタン
ス及び抵抗をそれぞれＬｔ、Ｒｔ、一次側コンデンサ３
４の静電容量をＣ１、共振コンデンサ３８の静電容量を
Ｃ２、負荷３７の抵抗をＲＬで示している。また一次側
電圧をＶ１、トロイダルコイル４０の端子電圧即ち二次
側電圧をＶ２、負荷電圧をＶＲとする。
路２０の自己インダクタンスをＬ１、ピックアップコイ
ル３４の自己インダクタンスをＬ２、ピックアップコイ
ル３４の給電線路２０との間の相互インダクタンスを
Ｍ、給電線路２０の抵抗をＲ１、ピックアップコイル３
４の抵抗をＲ２、トロイダルコイルの自己インダクタン
ス及び抵抗をそれぞれＬｔ、Ｒｔ、一次側コンデンサ３
４の静電容量をＣ１、共振コンデンサ３８の静電容量を
Ｃ２、負荷３７の抵抗をＲＬで示している。また一次側
電圧をＶ１、トロイダルコイル４０の端子電圧即ち二次
側電圧をＶ２、負荷電圧をＶＲとする。
【００２９】本実施例の態様に於いて、電源周波数を１
０ＫＨｚとし、Ｌ１＝２１．８μＨ、Ｒ１＝０．０５２
Ω、Ｃ１＝８．８μＨ、Ｌ２＝１３７．８μＨ、Ｒ２＝
０．０８Ω、Ｃ２＝１．４７μＨ、Ｌｔ＝１７．７ｍ
Ｈ、Ｒｔ＝１０．７５Ωとした場合の、負荷電流ＩＲと
負荷電圧ＶＲ及び二次側電圧をＶ２の測定値を図４に示
す。また、図４には負荷電流ＩＲと負荷電圧ＶＲ及び負
荷の電力Ｗの関係を併せて示している。
０ＫＨｚとし、Ｌ１＝２１．８μＨ、Ｒ１＝０．０５２
Ω、Ｃ１＝８．８μＨ、Ｌ２＝１３７．８μＨ、Ｒ２＝
０．０８Ω、Ｃ２＝１．４７μＨ、Ｌｔ＝１７．７ｍ
Ｈ、Ｒｔ＝１０．７５Ωとした場合の、負荷電流ＩＲと
負荷電圧ＶＲ及び二次側電圧をＶ２の測定値を図４に示
す。また、図４には負荷電流ＩＲと負荷電圧ＶＲ及び負
荷の電力Ｗの関係を併せて示している。
【００３０】本実施例では、Ｌｔ＝１７．７ｍＨなる
故、トロイダルコイル４０のリラクタンスは２πｆＬｔ
≒１１１２Ωであり、負荷抵抗Ｒｔ＝１０．７Ωに比し
て約１００倍となるため、トロイダルコイル４０には前
記したように僅かな電流しか流れない。
故、トロイダルコイル４０のリラクタンスは２πｆＬｔ
≒１１１２Ωであり、負荷抵抗Ｒｔ＝１０．７Ωに比し
て約１００倍となるため、トロイダルコイル４０には前
記したように僅かな電流しか流れない。
【００３１】また、負荷３７が軽くなり、電流が流れな
くなると、ピックアップコイル３４の電圧が上昇する。
本実施例ではＡｅ＝２．３cm2 、Ｎ＝４３回、Ｂｍａｘ
＝４２００ガウスとすると、Ｆ＝１０ＫＨＺでトロイダ
ルコイル４０を励磁した場合、電圧Ｖ≒１８４ボルト以
上では、鉄心が飽和し自己インダクタンスＬｔが減少す
るのでトロイダルコイル４０に電流が流れ、ピックアッ
プコイル３４の電圧はほぼ１８０Ｖ程度に保たれる。
くなると、ピックアップコイル３４の電圧が上昇する。
本実施例ではＡｅ＝２．３cm2 、Ｎ＝４３回、Ｂｍａｘ
＝４２００ガウスとすると、Ｆ＝１０ＫＨＺでトロイダ
ルコイル４０を励磁した場合、電圧Ｖ≒１８４ボルト以
上では、鉄心が飽和し自己インダクタンスＬｔが減少す
るのでトロイダルコイル４０に電流が流れ、ピックアッ
プコイル３４の電圧はほぼ１８０Ｖ程度に保たれる。
【００３２】図中、曲線ＡはＩ1 ＝７０Ａ、トロイダル
コイル４０を有する場合の二次側電圧Ｖ２の変化を示し
ている。曲線ＢはＩ1 ＝７０Ａ、トロイダルコイル４０
なしの場合の二次側電圧Ｖ２の変化を、また曲線ＣはＩ
1 ＝６０Ａ、トロイダルコイル４０なしの場合の二次側
電圧Ｖ２の変化をそれぞれ示している。
コイル４０を有する場合の二次側電圧Ｖ２の変化を示し
ている。曲線ＢはＩ1 ＝７０Ａ、トロイダルコイル４０
なしの場合の二次側電圧Ｖ２の変化を、また曲線ＣはＩ
1 ＝６０Ａ、トロイダルコイル４０なしの場合の二次側
電圧Ｖ２の変化をそれぞれ示している。
【００３３】図５は前記相互インダクタンスＭがＭ＝
１．５６８×１０-5Ｈであり、その他Ｌｔ、Ｌ２、Ｒ
２、Ｃ２が前記と同値であり、電源周波数１０ＫＨｚ、
Ｉ1 ＝６０Ａの場合に於けるトロイダルコイル４０の有
無の場合における負荷電圧と負荷電流の特性を示してい
る。図中、曲線Ｄはトロイダルコイルを有しており、曲
線Ｅはトロイダルコイルなしの場合を夫々示している。
曲線Ｆはトロイダルコイル４０の負荷電流−自己インダ
クタンス特性を示している。
１．５６８×１０-5Ｈであり、その他Ｌｔ、Ｌ２、Ｒ
２、Ｃ２が前記と同値であり、電源周波数１０ＫＨｚ、
Ｉ1 ＝６０Ａの場合に於けるトロイダルコイル４０の有
無の場合における負荷電圧と負荷電流の特性を示してい
る。図中、曲線Ｄはトロイダルコイルを有しており、曲
線Ｅはトロイダルコイルなしの場合を夫々示している。
曲線Ｆはトロイダルコイル４０の負荷電流−自己インダ
クタンス特性を示している。
【００３４】図５に示すように、負荷電流Ｉｄが大きい
ときは、ピックアップコイル３４の電圧が低くなり、ト
ロイダルコイル４０は飽和しないため自己インダクタン
スＬｔは大となっている。負荷電流Ｉｄが小さいとき
は、ピックアップコイル３４の電圧が高くなり、トロイ
ダルコイル４０は飽和し、自己インダクタンスＬｔが小
となり、トロイダルコイル４０の電流が増加し、ピック
アップコイルの電圧が低くなるように働いている。
ときは、ピックアップコイル３４の電圧が低くなり、ト
ロイダルコイル４０は飽和しないため自己インダクタン
スＬｔは大となっている。負荷電流Ｉｄが小さいとき
は、ピックアップコイル３４の電圧が高くなり、トロイ
ダルコイル４０は飽和し、自己インダクタンスＬｔが小
となり、トロイダルコイル４０の電流が増加し、ピック
アップコイルの電圧が低くなるように働いている。
【００３５】図４、図５より明らかなように、トロイダ
ルコイル４０を設けることにより、軽負荷又は無負荷時
における負荷電圧の上昇を規制することができる。従っ
て整流回路３５、定電圧出力装置３６等に使用される半
導体素子の耐電圧値を低電圧に抑制することができる。
ルコイル４０を設けることにより、軽負荷又は無負荷時
における負荷電圧の上昇を規制することができる。従っ
て整流回路３５、定電圧出力装置３６等に使用される半
導体素子の耐電圧値を低電圧に抑制することができる。
【００３６】また前記曲線Ａ、Ｄに於いて負荷電流ＩＲ
の増大によって二次側電圧Ｖ２が急激に低下する区域を
使用範囲から除くことにより、略定電圧が得られるの
で、使用場所によっては定電圧出力装置３６を省略する
ことができる。なお、前記説明に於いて、ピックアップ
コイル３４は直列接続するものとしたが、並列に接続し
てもよいことは言う迄もない。
の増大によって二次側電圧Ｖ２が急激に低下する区域を
使用範囲から除くことにより、略定電圧が得られるの
で、使用場所によっては定電圧出力装置３６を省略する
ことができる。なお、前記説明に於いて、ピックアップ
コイル３４は直列接続するものとしたが、並列に接続し
てもよいことは言う迄もない。
【００３７】さらに、前記実施の形態に於いて、地上移
動体は地上に設けた走行レール上を走行するものとした
が、これに限らず、走行レール及び誘導線路は天井に配
設され、地上移動体は懸垂式に構成されたものであって
もよい。
動体は地上に設けた走行レール上を走行するものとした
が、これに限らず、走行レール及び誘導線路は天井に配
設され、地上移動体は懸垂式に構成されたものであって
もよい。
【００３８】図６に於ては、前記トロイダルコイル４０
に替えてツェナーダイオードＺｄと抵抗Ｒとを用いて一
定電圧を得る電気回路を示している。但し本実施例は前
記トロイダルコイルを用いた場合と同様の効果を得るこ
とができるが、抵抗損として電力消費が発生する。
に替えてツェナーダイオードＺｄと抵抗Ｒとを用いて一
定電圧を得る電気回路を示している。但し本実施例は前
記トロイダルコイルを用いた場合と同様の効果を得るこ
とができるが、抵抗損として電力消費が発生する。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１記載の発明は、地上移動体が走行する走行路に沿っ
て配設され高周波電流を通す給電線路を一次側とし、地
上移動体に設けられた鉄心に巻回したピックアップコイ
ルを二次側とし、ピックアップコイルの出力端子に共振
コンデンサを並列接続してピックアップコイルと共振コ
ンデンサとの間に共振回路を構成するようにし、電磁誘
導作用によりピックアップコイルを通じて負荷に給電す
る地上移動体の非接触給電装置において、前記ピックア
ップコイルに、前記負荷が軽負荷になるに伴ってピック
アップコイルの電圧が上昇すると、磁気飽和して自己イ
ンダクタンスが低下する可飽和リアクトルを並列接続す
ることにより、前記負荷が軽負荷になるに伴って可飽和
リアクトルに流れる電流を増大させて、ピックアップコ
イルの電圧の上昇を規制するようになっていることを特
徴としている。
項１記載の発明は、地上移動体が走行する走行路に沿っ
て配設され高周波電流を通す給電線路を一次側とし、地
上移動体に設けられた鉄心に巻回したピックアップコイ
ルを二次側とし、ピックアップコイルの出力端子に共振
コンデンサを並列接続してピックアップコイルと共振コ
ンデンサとの間に共振回路を構成するようにし、電磁誘
導作用によりピックアップコイルを通じて負荷に給電す
る地上移動体の非接触給電装置において、前記ピックア
ップコイルに、前記負荷が軽負荷になるに伴ってピック
アップコイルの電圧が上昇すると、磁気飽和して自己イ
ンダクタンスが低下する可飽和リアクトルを並列接続す
ることにより、前記負荷が軽負荷になるに伴って可飽和
リアクトルに流れる電流を増大させて、ピックアップコ
イルの電圧の上昇を規制するようになっていることを特
徴としている。
【００４０】従って、負荷の状態に応じて自動的に二次
電圧を規制するように構成されているので、従来装置に
見受けられるような負荷の状態を検出するための手段を
別途設ける必要がない。また、整流回路等に使用する半
導体素子の耐電圧値を従来装置よりも低くすることがで
きるほか、定電圧出力装置を設けなくてもよいので設備
費が大幅に低減できる等の効果がある。
電圧を規制するように構成されているので、従来装置に
見受けられるような負荷の状態を検出するための手段を
別途設ける必要がない。また、整流回路等に使用する半
導体素子の耐電圧値を従来装置よりも低くすることがで
きるほか、定電圧出力装置を設けなくてもよいので設備
費が大幅に低減できる等の効果がある。
【００４１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に加えて、可飽和リアクトルをトロイダルコイルで構
成しており、請求項１記載の発明の効果に加えて、構造
が簡単で可動部分が無いので設定後の経年調整が不要で
あり、メンテナンスがきわめて容易となる。
明に加えて、可飽和リアクトルをトロイダルコイルで構
成しており、請求項１記載の発明の効果に加えて、構造
が簡単で可動部分が無いので設定後の経年調整が不要で
あり、メンテナンスがきわめて容易となる。
【図１】本発明装置の構成説明図である。
【図２】本発明装置の電気回路図である。
【図３】本発明装置の等価回路図である。
【図４】トロイダルコイル有無の場合における本発明装
置の負荷電流負荷電圧の特性図及び負荷電流−二次側電
力の特性図である。
置の負荷電流負荷電圧の特性図及び負荷電流−二次側電
力の特性図である。
【図５】トロイダルコイルの自己インダクタンス−負荷
電流の特性図である。
電流の特性図である。
【図６】他の実施態様を説明する電気回路図である。
【図７】従来技術の給電装置の要部を説明するための側
面視断面図である。
面視断面図である。
【図８】従来装置の電気回路図である。
１０ 走行路
２０ 給電線路
２３ 高周波電源
３０ 地上移動体
３２ 鉄心
３４ ピックアップコイル
３７ 負荷
３８ 共振コンデンサ
４０ 可飽和リアクトル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭53−74237（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−337035（ＪＰ，Ａ)
特公 昭44−20130（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭47−2699（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭52−25543（ＪＰ，Ｂ１)
実公 昭40−329（ＪＰ，Ｙ１)
特表 平６−506099（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60L 5/00
B60L 15/18
B60L 25/28
G05F 3/06
H02J 17/00
Claims (2)
- 【請求項１】 地上移動体が走行する走行路に沿って配
設され高周波電流を通す給電線路を一次側とし、地上移
動体に設けられた鉄心に巻回したピックアップコイルを
二次側とし、ピックアップコイルの出力端子に共振コン
デンサを並列接続してピックアップコイルと共振コンデ
ンサとの間に共振回路を構成するようにし、電磁誘導作
用によりピックアップコイルを通じて負荷に給電する装
置において、前記ピックアップコイルに、前記負荷が軽
負荷になるに伴ってピックアップコイルの電圧が上昇す
ると、磁気飽和して自己インダクタンスが低下する可飽
和リアクトルを並列接続することにより、前記負荷が軽
負荷になるに伴って可飽和リアクトルに流れる電流を増
大させて、ピックアップコイルの電圧の上昇を規制する
ようになっていることを特徴とする地上移動体の非接触
給電装置。 - 【請求項２】 前記可飽和リアクトルはトロイダルコイ
ルであることを特徴とする請求項１記載の地上移動体の
非接触給電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24415296A JP3442937B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | 地上移動体の非接触給電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24415296A JP3442937B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | 地上移動体の非接触給電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070856A JPH1070856A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3442937B2 true JP3442937B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=17114542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24415296A Expired - Lifetime JP3442937B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | 地上移動体の非接触給電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442937B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014136839A1 (ja) | 2013-03-06 | 2014-09-12 | 株式会社ヘッズ | 非接触電力供給装置 |
| JP2014220984A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-11-20 | ソニー株式会社 | 電子機器および給電システム |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4052436B2 (ja) * | 2002-03-19 | 2008-02-27 | 株式会社ダイフク | 複合コア非線形リアクトルおよび誘導受電回路 |
| JP4386697B2 (ja) * | 2003-09-19 | 2009-12-16 | 株式会社ダイフク | 複合コアリアクトルおよび誘導受電回路 |
| JP5250867B2 (ja) * | 2008-07-28 | 2013-07-31 | 株式会社ダイフク | 誘導受電回路 |
| JP6376201B2 (ja) * | 2013-04-08 | 2018-08-22 | ソニー株式会社 | 非接触給電方法 |
| JP5978184B2 (ja) * | 2013-09-04 | 2016-08-24 | 株式会社イージーメジャー | 非接触給電装置 |
-
1996
- 1996-08-26 JP JP24415296A patent/JP3442937B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014136839A1 (ja) | 2013-03-06 | 2014-09-12 | 株式会社ヘッズ | 非接触電力供給装置 |
| US9716386B2 (en) | 2013-03-06 | 2017-07-25 | Heads Co., Ltd. | Contactless power supply system |
| JP2014220984A (ja) * | 2013-04-08 | 2014-11-20 | ソニー株式会社 | 電子機器および給電システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1070856A (ja) | 1998-03-10 |
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